JP4536285B2 - ブースタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブースタに関し、特に地上デジタル放送信号を増幅できるブースタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近い将来、地上デジタル放送が開始される。地上デジタル放送では、直交周波数分割多重変調（ＯＦＤＭ）方式が採用される。ＯＦＤＭ波では、その欠点として受信限界地域では、フェージングやマルチパス等により受信レベルやＣＮ比が変化して、急激に受信品質が劣化する。この対策として、アンテナの直下に、低雑音ブースタを設けて、これによって地上デジタル放送信号を増幅することが考えられる。しかし、地上デジタル放送の開始当初には、アナログテレビジョン放送信号と地上デジタル放送信号とが混在する。地域によってアナログテレビジョン放送信号のレベルが大きいことがある。このアナログテレビジョン放送信号も地上デジタル放送信号と一緒にブースタで増幅すると、ブースタ内の増幅部で歪みが発生し、信号レベルの低い地上デジタル放送信号を処理できない可能性がある。この場合、アナログテレビジョン放送信号と、地上デジタル放送信号とを分離して、地上デジタル放送信号を増幅する必要がある。
【０００３】
このように分離増幅することは、例えばアナログテレビジョン放送信号用のブースタにおいても行われている。その一例を図２に示す。図２において、入力端子２には、複数のアナログテレビジョン放送信号が入力されている。これらアナログテレビジョン放送信号には、信号レベルが低いものと信号レベルの高いものとが混在し、信号レベルが低いアナログテレビジョン放送信号が、バンドパスフィルタ４によって抽出されて、増幅器６、８によって増幅される。一方、入力端子２の混在信号から帯域除去フィルタ１０によって、受信レベルが低いアナログテレビジョン放送信号を除去することによって、受信レベルが高いアナログテレビジョン放送信号が取り出され、増幅器１２によって増幅される。増幅器１２の出力信号であるアナログテレビジョン放送信号と、増幅器８の出力信号であるアナログテレビジョン放送信号とが、混合器１４において混合され、出力端子１６に供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このブースタにおいて、帯域除去フィルタ１０を設けているのは、増幅器８、１２それぞれにおいて、受信レベルが小さいアナログテレビジョン放送信号を増幅し、これらを混合器１４で混合すると、増幅器６、８での増幅と、増幅器１２での増幅との間で遅延が生じ、ゴーストが発生することがあるので、また位相差が異なることにより、周波数特性が劣化することがあるのでこれらを防止するためである。このように、アナログテレビジョン放送信号の受信レベルに差がある場合、多くのフィルタが必要であり、また、これらフィルタの調整にも時間がかかり、高価なブースタとなっていた。
【０００５】
本発明は、地上デジタル放送の特性を利用して、アナログテレビジョン放送信号と地上デジタル放送信号とが混在している信号の地上デジタル放送信号用の安価でかつ調整が少ないブースタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるブースタは、入力端子を有している。この入力端子には、地上デジタル放送信号と地上アナログ放送信号とを含む混在信号が入力される。地上デジタル放送信号としては、例えば直交周波数分割多重されたものを使用でき、地上デジタルテレビジョン放送信号や地上音声デジタル放送信号がある。この地上デジタル放送信号と地上アナログ放送信号とでは、受信レベルに差があり、地上デジタル放送信号の受信レベルがアナログ放送信号よりも小さい。この入力端子からの混在信号が、分岐または分配手段によって第１及び第２の混在信号に分岐または分配される。分岐または分配手段の第１の混在信号から抽出手段が、前記地上デジタル放送信号を抽出する。抽出手段としては、例えば地上デジタル放送信号の帯域が、通過帯域に含まれるバンドパスフィルタや、遮断周波数が地上デジタル放送信号の下限周波数よりも低いハイパスフィルタや、遮断周波数が地上デジタル放送信号の上限周波数よりも高いローパスフィルタが使用できる。この抽出手段の出力信号は増幅手段で増幅される。増幅手段として、広帯域のものを使用することができる。この増幅手段の出力信号と、前記分岐または分配手段の第２の混在信号とを、混合手段で混合して出力端子に出力する。分岐または分配手段の第２の混在信号の出力側と混合手段との間には、フィルタが設けられていない。なお、増幅手段の出力信号である地上デジタル放送信号のレベルが、混在信号中の地上デジタル放送信号のレベルに対して約２０ｄＢ以上となるように、増幅手段の利得を設定することが望ましい。また、両地上デジタル放送信号の遅延時間差がデジタル放送信号のガードバンド内になるように、増幅手段での遅延が設定されている。
【０００７】
このブースタでは、第１の混在信号から受信レベルが低い地上デジタル放送信号が抽出手段で抽出され、増幅手段によって増幅され、混合手段に供給される。一方、第２の混在信号は、そのまま混合手段に供給される。従って、混合手段には、増幅された地上デジタル放送信号と増幅されていない地上デジタル放送信号とが供給され、両者が混合される。これら両者の間にはレベル差があり、かつ遅延時間差もあるが、これはマルチパスによる影響と同じ性質のものであるので、なんら問題はない。従って、分岐または分配手段の第２の混在信号の出力側から混合手段までの経路には、地上デジタル放送信号のフィルタが不要であり、回路構成を簡略化することができ、調整箇所も少なく、コストを低減することができる。
【０００８】
前記混在信号には複数の前記地上デジタル放送信号が含まれることがある。この場合、前記抽出手段は、前記複数の地上デジタル放送信号に対応して、複数設けられる。前記増幅手段は、前記各抽出手段に対応して複数設けてもよい。
【０００９】
このように構成した場合、受信レベルの低い地上デジタル放送信号が複数あっても、これらの受信レベルを全て、良好に視聴可能なレベルに増幅することができる。
【００１０】
また、前記分岐または分配手段からの第２の混在信号を増幅して、前記混合手段に供給する広帯域増幅手段を設けることもできる。この場合、第２の混在信号中のアナログテレビジョン放送信号の受信レベルを適切なレベルにまで増幅することができ、しかも、この広帯域増幅手段の入力側には、地上デジタル放送信号を除去するためのフィルタを設ける必要がない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施形態のブースタは、受信アンテナ付近に設けられている。このブースタは、図１（ａ）に示すように上記受信アンテナによって受信された例えばＵＨＦ帯の混在信号が入力される入力端子２０を有している。この混在信号は、同図（ｂ）に示すように複数、例えば２波の地上デジタル放送信号、例えば地上デジタルテレビジョン放送信号Ｄと、複数のアナログ放送信号、例えばアナログテレビジョン放送信号Ａとが混在しているものである。これら地上デジタルテレビジョン放送信号Ｄは、ＯＦＤＭ方式で伝送されたもので、受信レベルが低く、このままテレビジョン受信機に供給すると、受信品質が劣化するものである。即ち、前記受信アンテナはデジタルテレビジョン放送信号の受信限界地域に建てられている。なお、各アナログテレビジョン放送信号Ａは、映像信号と音声信号とからなり、例えば難視聴解消用に再送信されたものである。
【００１２】
入力端子２０からの混在信号は、増幅手段、例えば低雑音の広帯域増幅器２２によって増幅され、分岐手段、例えば１分岐器２４に供給されている。
【００１３】
１分岐器２４の出力端子には、抽出手段、例えばバンドパスフィルタ２６が接続されている。このバンドパスフィルタ２６の通過帯域は、各地上デジタルテレビジョン放送信号を通過させることができるように選択されている。従って、バンドパスフィルタ２６の出力側には、同図（ｃ）に示すように各地上デジタルテレビジョン放送信号が生じる。
【００１４】
このバンドパスフィルタ２６の出力信号は、増幅手段、例えば複数段、具体的には２段の広帯域増幅器２８、３０によって増幅される。増幅器３０で増幅された地上デジタルテレビジョン放送信号を同図（ｄ）に符号Ｄ１で示す。バンドパスフィルタ２６を通過し、増幅器３０によって増幅されたことにより、増幅器３０の出力側に生じた地上デジタルテレビジョン放送信号Ｄ１には、遅延が生じている。この増幅器３０の出力信号は、混合手段、例えば混合器３２に供給される。
【００１５】
一方、１分岐器２４の分岐端子には、混在信号が分岐されている。この分岐された混在信号は、広帯域増幅手段、例えば混在信号を全て増幅可能な周波数帯域を有する広帯域増幅器３４に供給され、増幅される。この広帯域増幅器３４の出力信号には、同図（ｅ）に示すように、増幅された地上デジタルテレビジョン放送信号Ｄ２と、増幅されたアナログテレビジョン放送信号Ａ１とが、含まれている。広帯域増幅器３４の利得は、広帯域増幅器２８、３０の合成利得よりも小さく設定されている。広帯域増幅器３４による増幅によって、広帯域増幅器３４の出力信号に含まれる増幅地上デジタルテレビジョン放送信号Ｄ２と、増幅アナログテレビジョン放送信号Ａ１とには、それぞれ遅延が生じている。この広帯域増幅器３４の出力信号は、混合器３２に供給されている。１分岐器２４の分岐端子から混合器３２までの経路中には、広帯域増幅器３４が設けられているだけであり、地上デジタルテレビジョン放送信号Ｄを除去するためのフィルタは設けられていない。従って、フィルタの調整は、バンドパスフィルタ２６に対してだけで行えばよい。なお、ＶＨＦ帯等の他の周波数帯域を遮断するためのフィルタが、この経路中に設けられることはある。
【００１６】
混合器３２の出力信号には、増幅器３０及び３４の出力信号を混合したものが生じ、出力端子３６に供給される。増幅器３０から出力された増幅地上デジタルテレビジョン放送信号Ｄ１と、増幅器３４から出力された増幅地上デジタルテレビジョン放送信号Ｄ２とが、混合器３２において合成されることによって、合成地上デジタルテレビジョン放送信号Ｄ３が生成され、出力端子３６に供給される。また、増幅アナログテレビジョン放送信号Ａ１は、そのまま出力端子３６に出力される。
【００１７】
この合成地上デジタルテレビジョン放送信号Ｄ３は、増幅地上デジタルテレビジョン放送信号Ｄ１と、増幅地上デジタルテレビジョン放送信号Ｄ２とを合成したものであるが、それぞれ遅延しており、また一方が増幅器２８、３０によって増幅されたものであるのに対し、他方が増幅器３４によって増幅されたものであるので、レベル差が生じている。しかし、この遅延やレベル差は、マルチパスによる影響と同じ性質のものであり、地上デジタルテレビジョン放送信号で採用されているＯＦＤＭ方式では、混合される２波にレベル差があり、かつ遅延時間がＯＦＤＭ波のガードインターバル内であれば、デジタルテレビジョン受信機での受信品質には影響を与えない。例えばレベル差は増幅器３０で増幅された地上デジタルテレビジョン放送信号のレベルが、増幅器３４で増幅された地上デジタルテレビジョン放送信号のレベルに対して高く（約２０ｄＢ以上）設定しておけば良いことが判明している。同様に、遅延時間は、例えば両者の遅延時間の差が７．８７５μＳ以内に設定しておけばよいことが判明している。なお、伝送モードによりガードインターバルは異なり、使用する伝送モードによって遅延時間の差は異なる。
【００１８】
従って、受信レベルの低い地上デジタルテレビジョン放送信号と、アナログテレビジョン放送信号が混在する場合でも、地上デジタルテレビジョン放送信号を抽出するためのフィルタだけを設ければよく、アナログテレビジョン放送信号が通過する経路側に、地上デジタルテレビジョン放送信号を除去するためのフィルタを設ける必要はない。
【００１９】
上記の実施の形態では、複数の地上デジタルテレビジョン放送信号の周波数帯が接近しているので、１つのバンドパスフィルタ２６によって複数の地上デジタルテレビジョン放送信号を抽出した。しかし、例えば１つのバンドパスフィルタによって抽出するのが難しい複数の地上デジタルテレビジョン放送信号を増幅する場合や、アナログテレビジョン放送信号の下側と上側にそれぞれ地上デジタルテレビジョン放送信号が存在する場合には、複数の地上デジタルテレビジョン放送信号を、１つのバンドパスフィルタが通過させることが可能な帯域ごとに複数の異なる周波数帯域に分割し、これら周波数帯域を通過帯域とする複数のバンドパスフィルタを設け、これらバンドパスフィルタに混在信号を供給して、各バンドパスフィルタからそれぞれ異なる地上デジタルテレビジョン放送信号を抽出し、これら抽出された地上デジタルテレビジョン放送信号を各バンドパスフィルタに対応させて設けた増幅器によって増幅し、これら増幅器の出力信号と混在信号とを混合器によって混合するように構成してもよい。
【００２０】
上記の実施形態では、混在信号の経路に広帯域増幅器３４を設けたが、例えばアナログテレビジョン放送信号の受信レベルが増幅する必要がない程に大きい場合には、広帯域増幅器３４を除去することができる。この場合、１分岐器２４の分岐信号がそのまま混合器３２に供給される。また、上記の実施形態では、１分岐器２４を使用したが、これに代えて分配器を使用することもできる。また、上記の実施の形態では、地上デジタル放送信号として、地上デジタルテレビジョン放送信号を使用したが、ＶＨＦ帯において実施が考えられている地上音声デジタル放送を使用することもできる。また、上記の実施形態では、増幅器２２を設けたが、これは除去することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、増幅手段の他に、地上波デジタル放送信号を抽出するための抽出手段を設ければよく、安価でかつ調整箇所が少ないブースタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施の形態のブースタと、その各部の波形を示す図である。
【図２】従来のブースタのブロック図である。
【符号の説明】
２０ 入力端子
２６ バンドパスフィルタ（抽出手段）
２８ ３０ 増幅器（増幅手段）
３２ 混合器（混合手段）

Claims (3)

1. 地上デジタル放送信号と地上アナログ放送信号とを含む混在信号が入力される入力端子と、
   この入力端子からの前記混在信号を第１及び第２の混在信号に分岐または分配する分岐または分配手段と、
   この分岐または分配手段からの第１の混在信号から、前記地上デジタル放送信号を抽出する抽出手段と、
   この抽出手段の出力信号を増幅する増幅手段と、
   この増幅手段の出力信号と、前記分岐または分配手段からの第２の混在信号とを、混合して出力端子に出力する混合手段とを、
   具備するブースタ。
2. 請求項１記載のブースタであって、前記混在信号には複数の前記地上デジタル放送信号が含まれ、前記抽出手段は、前記各地上デジタル放送信号に対応して、複数設けられ、前記増幅手段は、前記各抽出手段に対応して複数設けられているブースタ。
3. 請求項１または２記載のブースタであって、前記分岐または分配手段からの第２の混在信号を増幅して、前記混合手段に供給する広帯域増幅手段が設けられているブースタ。

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